[发明专利]一种用于3D打印的发光PLA线材及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于3D打印领域，具体涉及一种用于3D打印的发光PLA线材及其 制备方法和应用。

背景技术

经过近30年的发展，3D打印技术近年来正快速地走进我们的生产生活， 从前几年的人像打印、玩具制造等科普产品向功能性产品的直接打印发展。PLA 线材是熔融沉积型(FDM)3D打印的主要耗材，随着社会对3D打印产品越来 越趋向功能化，因此对于3D打印的主要材料PLA也想多样化、功能化发展， 例如PLA的生物降解性，医用性等。但至今还没出现用于3D打印的具有发光 效果的复合耗材。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种用于 3D打印的发光PLA线材的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述制备方法制得的用于3D打印的发光PLA 线材。

本发明的再一目的在于提供上述用于3D打印的发光PLA线材的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种用于3D打印的发光PLA线材的制备方法，包括如下步骤：

(1)按重量百分比计，将60％～99％的PLA(聚乳酸)塑料和1％～50％的 磷光塑料母粒按比例调配；然后将调配的原料干燥，置于高速混料机中，充分 搅拌混合；各原料重量百分比之和为100％；

(2)将步骤(1)混合后的原料置于双螺杆造粒机中，挤出造粒，同时通 过造粒机将挤出的线材原料切割成复合颗粒；然后将复合颗粒干燥；

(3)将步骤(2)干燥后的复合颗粒通过双螺杆挤出机挤出，制得所述用 于3D打印的发光PLA线材。

步骤(1)所述磷光塑料母粒中的磷光粉成分为稀土铝酸锶夜光粉，塑料为 ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)，塑料占磷光塑料母粒的3％～20％(重量)。

步骤(1)所述干燥是指在80℃干燥4～6小时，搅拌混合时间为20分钟。

步骤(2)所述干燥是指在80℃干燥4～6小时。

步骤(2)所述挤出造粒的温度为170～200℃，转速为15～50rpm；所述复 合颗粒的长度为5～10mm。

步骤(3)所述挤出的温度为175～190℃，转速为15～50rpm。

一种用于3D打印的发光PLA线材的制备方法，包括如下步骤：

(A)按重量百分比计，将60％～99％的PLA(聚乳酸)塑料和1％～50％的 磷光塑料母粒按比例调配，然后将调配的原料干燥；各原料重量百分比之和为 100％；

(B)将步骤(A)干燥后的原料通过双螺杆挤出机挤出，制得所述用于3D 打印的发光PLA线材。

步骤(A)所述干燥是指在80℃干燥4～6小时。

步骤(B)所述挤出的温度为175～190℃，转速为15～50rpm。

所述用于3D打印的发光PLA线材直径为1.75～2.85mm，并具有发光效果。

所述用于3D打印的发光PLA线材可应用于在玩具、安全标志、交通牌、 开关、艺术品和装饰品领域。

与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：

(1)本发明制备的用于3D打印的发光PLA线材，可以进一步拓宽玩具市 场，还可以开辟新的3D打印产品市场，如在安全标志、交通牌和开关等，同时， 也可用于艺术品和装饰品领域。因此，本发明不仅有利于3D打印材料的多样化、 功能化，还拓宽了3D打印在生活及工业领域的应用。

(2)与现有技术相比，本发明原料更加简单，在线材制备过程中，不会出 现无机-高分子混合时不相容的问题。本发明采用磷光塑料母粒作为线材原料， 第一、磷光塑料母粒中的塑料解决了原料混合式相容性的问题，第二、磷光塑 料母粒中含有的无机磷光粉体可以提高线材的力学性能。塑料母粒过少，PLA 线材无发光性能，反之，塑料母粒过多，所制备的PLA线材熔点过高，限制了 其在3D打印领域的使用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限 于此。

本发明实施例中使用的PLA塑料为美国NatureWorks4032D，磷光塑料母 粒为国内深圳市耀德兴科技有限公司购买，实施例中所述的百分数均为重量百 分数。

实施例1

一种用于3D打印的发光PLA线材的制备方法，包括以下步骤：